Success Story: CANopen-Controller-Gateway zur Ansteuerung von Antrieben in FTS für die Halbleiterfertigung
Die Herausforderung: Stabilität gewährleisten und Schäden vermeiden
Stabilität ist entscheidend beim Be- und Entladen von Waferkassetten in der Halbleiterfertigung. Schäden an Siliziumwafern durch Partikel in der Luft müssen unbedingt vermieden werden. Aus diesem Grund werden in dieser Branche Roboter bevorzugt eingesetzt, um die Qualität zu sichern. Hanwha Robotics stellt unter anderem fahrerlose Transportsysteme (FTS, engl. AGV – Automated Guided Vehicles) her, welche Waferkassetten sicher durch Lagerhallen transportieren. Während des Transports darf es zu keinerlei Vibrationen kommen, die das empfindliche Material beschädigen könnten. Auch ein Verlust der Motorsteuerung durch Kommunikationsverzögerungen oder Datenverlust darf unter keinen Umständen auftreten.
Die zuvor von Hanwha Robotics eingesetzte kostengünstige Lösung konnte die Erwartungen des Herstellers nicht vollständig erfüllen. Der Protokollkonverter war ein einfaches Gateway ohne Master-Funktionalität. Daher suchte Hanwha Robotics nach einem Gateway mit höherer Kommunikationskapazität und besseren Leistungsmerkmalen, um den Anforderungen ihrer Kunden gerecht zu werden.
Die Lösung: Sofortige Kommunikation mit dem netHOST Master-Gateway von Hilscher
Aufgrund wiederkehrender Probleme begann das FTS-Entwicklungsteam von Hanwha Robotics, nach Alternativen zum bisherigen Gateway zu suchen. Das Hauptproblem war ein wiederholter Ausfall der Motorsteuerung während der fünfjährigen Einsatzzeit der Software. Zudem hatten sich die Anforderungen weiterentwickelt: Funktionen wie Förderband- oder Hebeaufgaben wurden notwendig. Im April 2023 wandte sich Hanwha an Hilscher Korea und entschied sich für die Implementierung des Remote-Master-Gateways netHOST (NHST-T100-CO/COM) für CANopen von Hilscher. Der Anwendungsfall: Steuerung der Antriebsmotoren der FTS von Hanwha in der Halbleiterfertigung.
Ein FTS ist ein Transportfahrzeug, das sich entlang vordefinierter Leitlinien oder Führungseinrichtungen bewegt. Diese Fahrzeuge transportieren Gegenstände sicher in Fabriken oder Lagern, in denen häufig logistische Transfers erforderlich sind. Ein sicherer und zuverlässiger Austausch von Daten und Signalen ist dabei unerlässlich.
Der Einsatz von AGVs bietet mehrere Vorteile:
- Geringe Investitions- und Betriebskosten
- Automatisierung der Intralogistik
- Schnelle und präzise Bewegungen
Hanwha Robotics bietet maßgeschneiderte und zertifizierte schlüsselfertige FTS-Lösungen zur Steigerung der Arbeitseffizienz und Genauigkeit:
- Reflektorbasierte Lokalisierung
- Simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM)
- SLAM-reflektorbasierte Hybridlokalisierung
- Kontakt-/kontaktloses Laden und Batteriewechsel
- FTS-Steuerungssystem (Verkehrssteuerung und Auftragsvergabe)
- Auftragsvergabe und -steuerung
- Algorithmus zur kürzesten Wegfindung und Verkehrsprognose
- Redundanzlösungen zur Sicherstellung von Systemsicherheit und -zuverlässigkeit
- Drahtloses Netzwerkdesign
- Netzwerkstörungsprognose und -analyse
- WLAN-Optimierung und Spektrumanalyse
netHOST bei Hanwha Robotics
Das netHOST-Gateway von Hilscher erfüllte die gesuchten Spezifikationen perfekt:
- Stabile Datenübertragung
- Hohe Präzision bei der Überwachung von Kommunikationsverlusten und -verzögerungen
- Sofortige Fehlerkommunikation (z. B. bei Verbindungsabbruch)
- Hohe Leistung durch große Kommunikationskapazität
- Gleichzeitige Nutzung mehrerer Antriebe
- Keine Motorsteuerungsausfälle oder -abschaltungen mehr
- Netzwerkmanagement-Funktionen
Um die Produktivität zu maximieren, ist die Sicherheit und Zuverlässigkeit in allen Geräten und Anlagen der Kundenfabrik ein zentrales Anliegen. Da mit der vorherigen Gateway-Lösung schwere Unfälle durch große Lasten in den Lagern möglich waren, testeten die Experten von Hanwha das Gateway gründlich vor der vollständigen Integration. Die Tests umfassten:
- Überprüfung der Kommunikationszykluszeiten
- Steuerung anderer Antriebe über netHOST als CANopen-Master
- Sofortiges Stoppen der FTS bei Bedarf
- Notfalltests durch Abziehen von Kabeln
- Stabiler Betrieb in lauten und stark frequentierten Umgebungen
Derzeit fungiert das netHOST-Gateway von Hilscher hauptsächlich als Kommunikationskonverter zwischen dem Antriebsmotor des FTS und dem Hauptcontroller. Kommunikationsverluste oder Fehler werden sofort gemeldet, was eine schnellere Fehlerbehebung als früher ermöglicht und somit die Ausfallzeiten insgesamt reduziert.
Um das Ziel eines unterbrechungsfreien Betriebs zu erreichen, nutzte Hanwha Robotics Programmierbeispiele von Hilscher. Auch das Debugging mit netHOST war laut Hanwha einfach, da die Fehlercodes des Remote-Master-Gateways gut strukturiert sind. Bei weiteren Fragen konnte sich das FTS-Entwicklungsteam direkt über ein Ticketsystem an den technischen Support von Hilscher wenden. Das Projekt wurde fristgerecht abgeschlossen. Kommunikation ist ein zentraler Bestandteil der Automatisierung, und Hanwha Robotics möchte stets vorbereitet sein – daher erwägt das Entwicklungsteam eine weitere Zusammenarbeit mit Hilscher für ein neues Projekt.
Über Hanwha Robotics
Hanwha Robotics entwickelt hochqualifizierte und zuverlässige Technologien für kollaborative Roboter und mobile Geräte (FTS/AMR) auf Basis fortschrittlicher Designs und intelligenter Technologien aus der Maschinenbau- und Automatisierungsbranche. Das Unternehmen wächst kontinuierlich durch die Bereitstellung von Mehrwertlösungen, einschließlich Smart Factory-Lösungen.
Ziel ist es, zur digitalen Transformation beizutragen und den Menschen durch Automatisierungstechnologien und Produkte, die eine harmonische Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ermöglichen, Komfort und Freiheit zu bieten – insbesondere in B2C-Branchen wie Service und Foodtech.
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Unter der Leitung von Ilmin Won hat sich die koreanische Tochtergesellschaft von Hilscher zu einer zentralen Säule von Hilscher in Asien entwickelt.
Hilscher Korea Inc.
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13494
Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do
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Tel: +82 (0) 31-739-8361
Email: kr.info@hilscher.com
Support: kr.support@hilscher.com
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